adaptive service pada mobile computing

By : Prima Kristalina

ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING

Program Studi S2 –T. Elektro-

PENS

2015

Definisi

Issue QoS untuk Mobile Computing

Adaptasi Fungsional

Adaptasi Data

Adaptive Service pada Mobile Computing

Arsitektur Adaptive Service Provision

Adaptive Service Discovery & Provision

Adaptasi Application-Aware (Contoh: Oddysey)

OVERVIEW

Adaptive Service pada Mobile Computing 2

Adaptasi (Adaptation) : Perubahan yang diperlukan olehsebuah sistim untuk mengakomodasi perubahan darilingkungannya.

Adaptability : Sebuah sistem atau sebagian daripadanyapunya kemampuan beradaptasi terhadap perubahankebutuhannya.

Adaptif/Adaptable : Sistem-sistem yang bisa mengadaptasiuser-usernya secara otomatis berdasarkan asumsi-asumsiyang telah ditetapkan sistem tersebut, dikatakan sebagaisistem yang adaptable.

DEFINISI


Wireless Channel Error Media kanal nirkabel memiliki karakteristik:

1. Bursty Channel Error2. Kapasitas dan Error kanal yang bergantung Lokasi

User Mobil ity Mobilitas user memiliki pola tersendiri, menyebabkan mekanisme handoff jika

user berpindah dari satu sel ke sel lainnya. Diperlukan seamless mobility, yaitumekanisme reservasi lanjut untuk memakai sumber daya sel tetangga sesaatsebelum user memasuki sel tetangga tersebut

Network Revenue Dari perspektif jaringan, penyedia layanan harus memaksimalkan overall revenue

nya untuk jangka panjang. Artinya dengan adaptasi resource yang dinamis tidakboleh terjadi penurunan revenue menurun atau kerugian karena sudahdiperhitungkan dengan matang sebelumnya.

Applications Perspective Aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada perangkat wireless harus memiliki

mekanisme adaptif yang melekat kepadanya. Misal: mekanisme kompresigambar atau video untuk pengiriman secara streaming. Hal ini disebabkankarena ketersediaan resource kanal yang terbatas. Issue ini mendorongterciptanya adaptive service

ISSUE QOS UNTUK MOBILE COMPUTING


Beberapa cara adaptasi Fungsional:1. Merubah mode operasi aplikasi saat resource

berubah. 2. Menggunakan cached copy data (salinan data

sebelumnya) agar tidak mengkonsumsibandwidth besar jika harus memanggil link yang sama berkali-kali.

3. Menggunakan aplikasi image/gambar ber-resolusi rendah dibandingkan gambar ber-resolusi tinggi untuk diproses di perangkatmobile.

ADAPTASI FUNGSIONAL


Beberapa cara adaptasi data:1. Mengubah kualitas atau timeline dari data

stream

2. Menaikkan atau menurunkan resolusi video

3. Mengubah bit rate dari streaming audio

4. Menggunakan data temperatur atau stock market yang out-of-date daripadamenggunakan nilai saat ini, pada saatmelakukan diskoneksi perangkat

ADAPTASI DATA


Sebuah platform Adaptive Service pada Mobile Computing harus memiliki fitur-fitur sbb:1. Bisa beradaptasi ke perangkat yang koneksinya tidak

permanen, dan mampu men-support roaming

2. Bisa beradaptasi pada perangkat dengan kapabilitas terbatas

3. Men-support service look-up, discovery dan provision

4. Mengupayakan agar layanan dapat diakses dengan baik

5. Men-support profile dan preferensi user

6. Men-support pengunduhan layanan dan pengkonfigurasianlayanan di terminal

7. Men-support manajemen QoS

ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING


Adaptive Service Provision (Penyediaan LayananAdaptif) meliputi:1. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan untuk Profil

dan Preferensi User

2. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan denganKapabilitas Terminal terbatas

3. Penyediaan Kemampuan Adaptasi layanan untuklocation awareness dan localization

4. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan untukBerbagai macam Sumber daya jaringan

ADAPTIVE SERVICE PROVISION


Standarisasi Virtual Home Environment (VHE) yang dirilis oleh3GPP mengatur agar user serasa di rumah sendiri dalammenggunakan sebuah aplikasi layanan, meskipun sebenarnyauser tersebut sedang bergerak kemana-mana.

VHE menyediakan konsistensi layanan, dengan fitur-fiturpersonal, user interface yang bisa di-customize, jaringan danterminal yang selalu terkoneksi kapanpun dan dimanapunuser berada.

Parameter user profile terdiri dari 2 jenis informasi: interface user yang mengandung informasi, dan service/layanan yang mengandung informasi juga.

User profile biasanya disimpan di dalam Mobile terminal/MT (SIM card jika menggunakan ponsel, atau memory leptop). Dalam kondisi MT nya rusak, user profile masih bisa direcoverdan di-reconfigure untuk digunakan pada MT yang baru

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK PROFIL DAN PREFERENSI USER


Pemahaman akan kapabilitas terminal tidak boleh diabaikandalam penyediaan layanan adaptif. Disini, user diarahkankepada layanan yang hanya support dengan perangkat yang sedang digunakannya.

Kapabilitas terminal merujuk pada kemampuan terminal untukberkomunikasi dengan entity penyedia layanan melalui proses capability negotiation .

Proses capability negotiation adalah mekanisme dimana mobile terminal dan entity penyedia layanan saling berinteraksimenginformasikan content berisi mekanisme, kapabilitas dansupport tertentu agar bisa saling support untuk ketersediaansebuah layanan tertentu

Salah satu contoh proses capability negotiation adalah MExE(Mobile Station Application Exchange Environment) yang bernegosiasi dengan CC/PP (Composite Capability Preferences Profile) pada protokol HTTP untuk mendapatkan kapabilitas danpreferensi dari user dan agennya.

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK KAPABILITAS TERMINAL TERBATAS


Pemahaman akan keberadaan user atau obyekmerupakan dimensi baru yang bisa ditawarkandalam layanan adaptif.

Location-dependent service merupakan layananuntuk menentukan posisi geografis dari user yang bergerak dan menjaga ketersediaan informasi saatmereka bergerak melalui internet atau jaringannirkabel.

Untuk mengetahui lokasi user, aplikasi dilengkapidengan perangkat yang bisa menyediakan informasilokasi, misal modul GPS.

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK LOCATION AWARENESS DAN LOCALIZATION


Platform penyediaan layanan harus mampu beradaptasidengan variasi topologi jaringan dan kondisi jaringan yang sering berubah.

Mobile user bisa berpindah dari satu lingkungan kelingkungan lain atau melakukan perubahan konfigurasi.

Performansi layanan untuk upload atau download content saat terjadi perpindahan tersebut diharapkan tetap stabil.

Untuk bisa beroperasi pada lingkungan yang berubah secaradinamis tersebut, platform layanan harus mampu beradaptasidengan baik terhadap perubahan lingkungan baik di sisimobile terminal maupun core network.

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK BERBAGAI MACAM SUMBER DAYA JARINGAN


Arsitektur Adaptive Service Provision (ASP) terdiri dari 3 bagian utama: Mobile terminal (MT), Network Operator (NO) dan Value Added Service Provider (VASP)

ARSITEKTUR ADAPTIVE SERVICE PROVISION (1/2)

Sumber: MOBIVAST ProjectAdaptive Service pada Mobile Computing 13

VASP adalah provider yang menyediakan layanan-layanan value-added (aplikasi).

Masing-masing VASP terkoneksi pada jaringan operator (NO) Module VASM dikoneksikan juga ke NO. Modul ini bertanggung

jawab untuk me-manage daftar layanan yang tersedia. VASM meng-update aplikasi-aplikasi yang terkoneksi kepada

jaringan, dan menawarkannya melalui application store di MT user.

VASM juga menjaga stabilitas koneksi terhadap jaringan saatuser mendownload aplikasi tersebut sambil bergerak.

VASM menyediakan kemampuan pada user untuk menyeleksisembarang aplikasi yang bisa beradaptasi dengan MT nya. Adaptasi tersebut meliputi: adaptasi ke user profile & prefrence, adaptasi ke kapabilita terminal, adaptasi ke konten yang sedangdiinstall saat user beada di lokasi tertentu, dan adaptasi di jaringan yang dipakai mengakses saat itu.

ARSITEKTUR ADAPTIVE SERVICE PROVISION (2/2)


ADAPTIVE SERVICE DISCOVERY & PROVISION

Sumber: O.Fouial et alAdaptive Service pada Mobile Computing 15

Adaptasi, biasanya berkaitan dengan aplikasi.

Jika bandwidth jaringan buruk, maka diperlukantindakan tertentu terhadap aplikasi-aplikasi layananberikut ini: Video

Audio

Gambar diam

Kuota stock

Aplikasi individual

ADAPTASI APPLICATION-AWARE (1/2)


Prosedur adaptasi application aware sebaiknyadiimplementasikan pada sisi client maupun di sisiservernya.

Beberapa pendekatan untuk adaptasi application aware:1. Adaptasi di dalam sistim internal aplikasi sendiri

2. Adaptasi pada layer aplikasi

3. Menggunakan library atau fitur OS tertentu

4. Menggunakan proxy khusus aplikasi

5. Menggunakan web browser tertentu (beberapa aplikasi bisadijalankan dengan normal di sebuah web browser, namunbelum tentu bisa di web browser lainnya)

ADAPTASI APPLICATION-AWARE (2/2)


Prototype untuk aplikasi bergerak yang bisa beradaptasidalam kondisi yang berubah, di antaranya: Perubahan bandwidth jaringan

Perubahan daya baterei/CPU cycle

Perubahan disk space

Misi Oddysey: Support bermacam-macam tipe data dan aplikasi

Support aplikasi-aplikasi yang dijalankan bersamaan

Proses adaptasi yang cepat

Model pemrograman simpel

ODDYSSEY (4) (1/2)


Tiga hal pokok yang perlu diperhatikan dalam membangunprototype Adaptasi application-aware:

Fidelity Loyalitas/ketepatan data saat diakses secara mobile

Concurrency perangkat mobility biasanya dipakai untuk mengakses banyak

aplikasi dalam waktu bersamaan. Perlu diperhatikan: konsumsidaya, cache space, bandwidth jaringan.

Agility Sistim harus mampu bereksi secara cepat dan akurat terhadap

perubahan kemampuan resource nya. Perubahan terjadi karena: baterei tiba-tiba drop, jaringan tiba-tiba putus karena interferensi, ada aplikasi yang tiba-tiba berjalan (misal update software berkala).

ODDYSSEY (4) (2/2)


STRUKTUR PLATFORM ODDYSEY (4)

Interceptor

Application

Odyssey

NetBSDOS Kernel

Warden2

Warden3

Vice

roy

Warden1

Upcall


Pembedaan level data sistim melalui wardens Membedakan komponen-komponen kode (menurut driver device) Menyajikan pembagian level sistem untuk me-manage tipe data Memiliki kepercayaan terhadap entity (unlike applications)

Viceroy adalah atasan dari warden

single, komponen sentral Tidak tergantung tipe, support level sistem Bertanggung jawab untuk semua alokasi resource Titik pusat kewenangan dan kontrol dari Odyssey

VICEROY DAN WARDENS

Bhs Ind:Warden = sipir penjaraViceroy = raja mudaAdaptive Service pada Mobile Computing 21

Aplikasi-aplikasi mengakses resources melalui Oddysey

Semua data dari dan ke server dilewatkan Oddysey

Warden berkomunikasi dengan sever data, menghandelproses caching (prosedur menuju aplikasi yg sama berulang-ulang)

Aplikasi tidak pernah melakukan kontak langsung denganwarden

Viceroy menggunakan upcall (callback) untuk menotifikasiaplikasi yang resource nya kesasar (tidak ke user pemanggil)

Aplikasi kemudian melakukan request ulang

PROSEDUR APPLICATION-AWARE ADAPTATION PADA ODDYSEY


Aplikasi video me-request bandwidth untuk melewatkangambar berwarna dengan resolusi tinggi (15 frame/sec).

Ditolak Oddysey

Aplikasi menurunkan resolusi menjadi 10 fps hitam putih

Saat pemakaian, terjadi perubahan bandwidth jaringan sbb:

CONTOH PROSES ADAPTASI A LA ODDYSEY

Skenario #1:1. Bandwidth drop2. Oddysey menginformasikan

aplikasi bahwa terjadi penurunanbandwidth di bawah limit

3. Aplikasi membuat request berikutnya (misal: turun resolusimenjadi 3 fps atau jadi gambardiam, atau mengirim informasi keuser bahwa video tidak bisaditampilkan)

Skenario #2:1. Bandwidth naik dengan cepat2. Oddysey menginformasikan

aplikasi bahwa terjadi kenaikanbandwidth di atas limit

3. Aplikasi membuat request berikutnya (misal: kembali kegambar warna 15 fps)


1. Sandeep K.S. Gupta, “CSE 535 – Mobile Computing Lecture 6: Adaptive App”, School of Computing and Informatics, Arizona State Univ, 2007

2. S.Lu, K-W Lee, V.Bharghavan, “Adaptive Service in Mobile Computing Environments”, IFIP — The International Federation for Information Processing,1996, pp 25-36

3. O. Fouial, K.A Fadel, I. Demereu, “Adaptive Service Provision in Mobile Computing Environments”, white paper of EcoleNationale Superieure des Telecommunications, Paris, 2002

4. B.D. Noble, M. Satyanarayan, D. Narayanan, J.E.Tilton, J.Flin, K.Walker, “Agile Application-Aware Adaptation for Mobility”, 16th ACM Symp. On OS Principle, 1997

REFERENCES


adaptive service pada mobile computing

Documents